בפברואר 2016, מדענים במצפה הכוכבים של גל אינטראקטיבי בלייזר (LIGO) עשו היסטוריה כשהכריזו על איתורם הראשון של גלי הכבידה (GWs). אדוות אלה במרקם היקום, הנגרמות על ידי מיזוגים של חור שחור או גמדים לבנים המתנגשים, ניבאו לראשונה על ידי תורת היחסות הכללית של איינשטיין לפני בערך מאה שנה.
לפני כשנה, שני המתקנים של LIGO נלקחו במצב לא מקוון כך שגלאי שלה יוכלו לעבור סדרה של שדרוגי חומרה. עם סיום השדרוגים הללו, LIGO הודיעה לאחרונה כי המצפה יחזור לאינטרנט ב -1 באפריל. באותה נקודה, מדעניה צופים כי הרגישות המוגברת שלה תאפשר גילוי "כמעט יומיומי".
עד כה התגלו בסך הכל 11 אירועי גלי כבידה במהלך שלוש שנים וחצי. עשרה כאלה היו תוצאה של מיזוגים של חור שחור בעוד שהאות שנותר נגרם על ידי זוג כוכבי נויטרונים שהתנגשו (אירוע קילונובה). על ידי חקר אירועים אלה ואחרים כמותם, מדענים יצאו למעשה לעידן חדש של אסטרונומיה.
ועם סיום שדרוגי ה- LIGO, מדענים מקווים להכפיל את מספר האירועים שהתגלו בשנה הקרובה. אמרה גבריאלה גונזלס, פרופסור לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת לואיזיאנה שבילה שנים בציד GWs:
"גלילאו המציא את הטלסקופ או השתמש בטלסקופ לראשונה בכדי לעשות אסטרונומיה לפני 400 שנה. והיום אנו עדיין בונים טלסקופים טובים יותר. אני חושב שעשור זה היה תחילתה של אסטרונומיה של גל הכבידה. אז זה ימשיך להתקדם, עם גלאים טובים יותר, עם גלאים שונים, עם יותר גלאים. "
שני גלאי ה- LIGO, הממוקמים בהאנפרוד, וושינגטון וליווינגסטון, לואיזיאנה, מורכבים משני צינורות בטון המחוברים בבסיס (ויוצרים צורת L ענקית) ונמשכים בניצב זה לזה לאורך כ- 3.2 ק"מ. בתוך צינורות השימוש בשתי קרני לייזר עוצמתיות המופעלות מסדרת מראות משמשות למדידת אורך כל זרוע בדיוק רב.
כאשר גלי הכבידה עוברים דרך הגלאים הם מעוותים את החלל וגורמים לאורך להשתנות עד למרחקים הקטנים ביותר (כלומר ברמה התת אטומית). לדברי ג'וזף גימה, ראש מצפה הכוכבים LIGO בליווינגסטון, לואיזיאנה, השדרוגים האחרונים כוללים אופטיקה שתגביר את כוח הלייזר ותפחית את "הרעש" במדידות שלהם.
בהמשך השנה יתעודד מחקר על גלי הכבידה על ידי העובדה שגלאי שלישי (Interferometer Virgo באיטליה) יבצע גם תצפיות. במהלך מסלול התצפית האחרון של LIGO, שנמשך מנובמבר 2016 עד אוגוסט 2017, בתולה הייתה רק מבצעית ויכולה להציע תמיכה ממש בסוף זה.
בנוסף, מצפה הכוכבים היפני של KAGRA צפוי להיכנס לרשת בזמן הקרוב, מה שמאפשר רשת איתור חזקה עוד יותר. בסופו של דבר, קיום מספר מצפים תצפיתיים המופרדים על ידי מרחקים עצומים ברחבי העולם לא רק מאפשרים מידה רבה יותר של אישור, אלא גם עוזר לצמצם את המיקומים האפשריים של מקורות GW.
לקראת מסלול התצפית הבא, אסטרונומים של GW יפיקו גם הם היתרון של מערכת התרעה ציבורית - שהפכה למאפיין קבוע באסטרונומיה המודרנית. בעיקרון, כאשר LIGO יגלה אירוע של ה- GW, הצוות ישלח התרעה כדי שמצפים כוכבים ברחבי העולם יוכלו להפנות את הטלסקופים שלהם למקור - במקרה שהאירוע יביא לתופעות ניתנות לצפייה.
זה בהחלט היה המקרה באירוע הקילנובה שהתרחש בשנת 2017 (המכונה גם GW170817). לאחר ששני כוכבי הנויטרונים שייצרו את ה- GW התנגשו, נוצר זריחה מאירה שהלכה והפכה בהירה עם הזמן. ההתנגשות הביאה גם לשחרור מטוסי חומר מהירים ולהיווצרות חור שחור.
על פי נתוני Nergis Mavalvala, חוקרת גלי כבידה ב- MIT, תופעות ניתנות לצפייה הקשורות לאירועי GW היו עד כה נדיר. בנוסף, תמיד קיים הסיכוי שתזהה משהו בלתי צפוי לחלוטין שישאיר מדענים מבולבלים ונדהמים:
"ראינו רק את קומץ החורים השחורים האלה מכל האפשרויות שיש שם. יש הרבה מאוד שאלות שאנחנו עדיין לא יודעים לענות עליהן ... כך קורה הגילוי. אתה מדליק מכשיר חדש, אתה מצביע על השמיים ואתה רואה משהו שלא היה לך שום מושג על קיומו. "
מחקר גלי כבידה הוא בסך הכל אחת מכמה מהפכות המתרחשות באסטרונומיה בימינו. ובדומה לתחומי המחקר האחרים (כמו מחקרי exoplanet ותצפיות על היקום הקדום), הוא עשוי להפיק תועלת מהצגת מכשירים ושיטות משופרות בשנים הבאות.
